МИНИСТЕРСТВО общего и профессионального образования свердловской области
Государственное Автономное ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ образовательное учреждение
« КАМЕНСК-УРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
(ГАПОУ СПО СО «КУПК»)
методические указания
для выполнения лабораторной работы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Тема: Микроанализ структуры конструкционных качественных сталей
по ОП04. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Для специальностей:
15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования»( по отраслям)
Форма обучения: очная
Срок обучения: 3 г. 10 мес.
Уровень освоения: базовый
2016
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Тема: Микроанализ структуры конструкционных качественных сталей
Цель работы:
Цели работы:
- Формирование умений проводить исследования и испытания материалов;
- Закрепление знаний о строении и свойствах металлов, методах их исследования.
- Развитие общих компетенций:
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ПК 1.4. Выбирать методы восстановления деталей и участвовать в процессе их изготовления.
Задачи работы:
-Научиться самостоятельно проводить микроанализ структуры конструкционных качественных сталей;
-Изучить структуры конструкционных качественных сталей;
-Научиться самостоятельно определять структурные составляющие конструкционных качественных сталей;
- Научиться читать качественных маркировку сталей.
Теоретическое обоснование:
Конструкционные качественные углеродистые стали (ГОСТ 1050–74) содержат не более 0,035 % фосфора, не более 0,04 % серы, 0,05...0,6 % углерода и выпускаются следующих марок: 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 35, 45 и т. д. Качественные стали маркируют двумя цифрами, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Качественные стали поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Степень раскисленности указывается, если она отличается от спокойной. Они могут использоваться без упрочняющей термической обработки или после нее.
Качественные стали обладают более высокими свойствами (пластичностью, прочностью, свариваемостью), чем стали обыкновенного качества. Их применят для деталей более ответственного назначения: коленчатых валов, зубчатых колес, пружин, рессор, осей, винтов, втулок, тяг, прокатных валков, дисков сцепления, шатунов и т. д.
К сталям этой группы предъявляют более высокие требования относительно состава: меньшее содержание серы (менее 0,04 %) и фосфора (менее 0,035 %). Они маркируются двузначными цифрами, обозначающими среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента (табл. 2). Например, сталь 30 – углеродистая конструкционная качественная сталь со средней массовой долей углерода 0,3 %. Качественные конструкционные углеродистые стали широко применяются во всех отраслях машиностроения и в судостроении в частности.
Низкоуглеродистые стали (08, 10, 15, 20, 25) обладают высокой пластичностью, но низкой прочностью. Стали 08, 10 используют для изготовления деталей холодной штамповкой и высадкой (трубки, колпачки и т. п.). Стали 15, 20, 25 применяют для цементируемых и цианируемых деталей (втулки, валики, пальцы пт. и.), работающих на износ и не испытывающих высоких нагрузок. Низкоуглеродистые качественные стали используют и для ответственных сварных конструкций.
Среднеуглеродистые стали (30, 35, 40, 45, 50), обладающие после термической обработки хорошим комплексом механических свойств, применяются для изготовления деталей повышенной прочности (распределительных валов, шпинделей, штоков, плунжеров, осей, зубчатых колес и т. п.).
Высокоуглеродистые стали (55, 60) обладают более высокий прочностью, износостойкостью и упругими свойствами; применяются для деталей работающих в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок. Из этих сталей изготавливают прокатные валки, шпиндели, диски сцепления, регулировочные шайбы и т. п.
Инструментальные углеродистые стали (ГОСТ 1435–74) выпускаются качественными (У7, У8, У9...У13) с содержанием вредных примесей S < 0,028, Р< 0,035 %) или высококачественными (У7А...У13А) с содержанием S < 0,02 %, Р< 0,03 %). Маркируют буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в десятых долях %:
Для обозначения высокого качества в конце марки инструментальной стали ставят букву А: У10А, У12А.
Инструментальные углеродистые стали обладают высокой твердостью и износостойкостью, поэтому их используют для изготовления инструмента, работающего в условиях ударных нагрузок (штампов, молотков, стамесок, долот, зубил), режущего инструмента для обработки мягких материалов (резцов, сверл, метчиков, фрез, напильников, бритв) и мерительного инструмента (калибров, пробок, линеек).
Для нарезания на станках-автоматах деталей массового производства (шайб, болтов, гаек, шпилек, пр.) применяют низкоуглеродистые стали (0,08...0,45 % С) с повышенным содержанием серы (0,08...0,3 %), фосфора (0,05...0,16 %) и марганца (0,6...1,55 %). Такие стали называются автоматными. Образование хрупких включений (MnS и др.) на границах зерен стали облегчает резание, способствует дроблению и легкому отделению стружки. Увеличивается срок службы режущего инструмента и улучшается качество обрабатываемых поверхностей. В соответствии с ГОСТ 1414-75 автоматные стали маркируют А11, А12, А20, А30, А40Г. В обозначении марки буква А указывает, что сталь автоматная, а цифры – содержание углерода в сотых долях процента.
